JP4170912B2 - ネットワークプロバイダ及びビジネスパートナーに対する遠隔通信加入者の認証及び許可のための端末における公開鍵ペアの利用 - Google Patents

Description

本発明は遠隔通信ネットワークのアクセス装置又はこのネットワークを介して到達可能な更に別のサービスプロバイダに対する加入者の資格（認証及び/又は許可）の検査のための装置及び方法に関する。

ＥＰ−Ａ２−０９０３８８７は移動無線ネットワークの認証ユニットにより発生される秘密（シークレット）を記述しており、この秘密は移動局に伝送され、この移動局はこの秘密を移動無線ネットワークの基地局に対する移動局の認証のために使用し、基地局は認証検査を認証ユニットによって実施することができる。とりわけＲＳＡ鍵ペア（Ｆ、Ｇ）を有するサービスプロバイダが独自の鍵ペア（Ｄ、Ｅ）を有する移動局にサービスプロバイダのプライベート鍵Ｆによる移動局の公開鍵Ｅの暗号化の結果Ｆ（Ｅ）を送信することが提案される。これに基づいて、移動局が移動無線ネットワークにＥ及びＦ（Ｅ）を送信することができ、次いで、サービスプロバイダがそのプライベート鍵ＧによってＦ（Ｅ）から再びＥを算定することができる。これに基づいてサービスプロバイダは移動無線端末の公開鍵Ｅにより暗号化された乱数Ｅ（Ｘ）をこの移動無線端末に送信し、この移動無線端末がそのプライベート鍵Ｄによって乱数ＸをＥ（Ｘ）から算定し、暗号化せずに認証のためにサービスプロバイダに返送することができる。
Stefan Puetz著のＸＰ１０３１４７６１、ＩＳＢＮ０−７８０３−４８７２−９は第３世代の移動無線ネットワークのための認証方法を記述しており、この認証はチャレンジレスポンス法によって行われる。
例えばＧＳＭスタンダードに従ってＧＳＭ移動局（携帯）は加入者のＳＩＭカードを使用し、このＳＩＭカードはこのＳＩＭカードを識別する秘密（シークレット）を含み、この秘密はネットワークプロバイダにも周知（共有秘密）でありならびに移動無線局を利用する加入者によって問い合わせられるＰＩＮ番号である。適当なプロトコル（例えばＧＳＭ認証のためのチャレンジレスポンスプロトコル）によって、ネットワークプロバイダはユーザのＳＩＭカードを識別し、加入者に例えば移動無線ネットワークの利用を許可又は拒否することができる。この方法はしかしｎ：１関係における認証、例えば１つのネットワークプロバイダに対する移動無線ネットワークのｎ人の潜在的加入者の認証には適しているが、複数の潜在的な（予め最終的な数が分かっていない）ビジネスパートナーに対してもユーザを認証する（ｎ：ｍ関係）ためには適していない。

本発明の課題は、それゆえ、遠隔通信加入者が遠隔通信加入者アイデンティティモジュールを有する遠隔通信端末を介して利用したい遠隔通信ネットワークのアクセス装置に対して遠隔通信ネットワークを介する所定のサービス又はトランザクションのための遠隔通信加入者の簡単かつ効率的な認証及び許可を可能にすることである。上記課題は、サービスの使用及び/又は遠隔通信ネットワークの利用のための遠隔通信端末の加入者の資格の検査のための方法において、遠隔通信ネットワークのアクセス装置は遠隔通信端末から少なくとも１つの証明書及び１つのアイデンティティデータを受け取り、その後で、ネットワークマネジメント装置又は認証装置は証明書がアイデンティティデータの正しさを証明しポジティブステータスを有するかどうか検査し、イエスの場合には、アクセス装置には、少なくとも１つの公開鍵によって暗号化されて遠隔通信端末にも送信される秘密が送信され、アクセス装置及び遠隔通信端末に送信されるこの秘密はネットワークマネジメント装置によりその都度生成されるセッションキーであり、この秘密は遠隔通信端末とアクセス装置との間の機密通信のために使用されることによって解決され、さらに上記課題は、遠隔通信ネットワークは以下のものを有する、すなわち遠隔通信端末から送信された少なくとも１つの証明書及び１つのアイデンティティデータを受信するためのアクセス装置を有し、証明書がアイデンティティデータの正しさを証明しポジティブステータスを有するかどうか検査するためのネットワークマネジメント装置又は認証装置を有し、検査がイエスの場合には、ネットワークマネジメント装置がアクセス装置及び遠隔通信端末に送信される秘密をセッションキーとしてその都度生成し、この秘密は遠隔通信端末とアクセス装置との間の機密通信のためにも使用されることによって解決される。

本発明は、遠隔通信ネットワークに対する遠隔通信加入者の簡単かつ効率的な認証を可能にし、この遠隔通信ネットワークを介してこの加入者はトランザクションなどのようなサービスを処理するために通信し、また、本発明は、トランザクション（機密のＥメール、銀行業務、支払いなど）のような所定のサービスのために第３者に対する簡単かつ効率的な認証及び/又は許可をも可能にする。

本発明の方法は、エンドユーザ間のピアツーピアトランザクションのための複数の（ｍ個の）コネクティビティプロバイダに対する遠隔通信端末における遠隔通信加入者アイデンティティモジュールによる潜在的遠隔通信加入者の認証のようなｎ：ｍ関係においても機能し、アドホックネットワークなどにおいてパブリックキー鍵ペアの使用における（注文、振替などの法的な拘束に対する）付加価値の生成を可能にし、端末側のハードウェアコストの上昇なしに既存のコンポーネント（遠隔通信加入者アイデンティティモジュール）の多重利用を可能にし、非常に高い度合いの安全性をもたらす。

本発明の方法は、とりわけ移動端末をインターネットプロトコルネットワークに対してこのネットワーク自体の利用のためにならびに第３者がこのインターネットプロトコルネットワークを介して提供するサービスのために認証することに適している。

本発明の他の特徴及び利点は以下のようなものである、すなわち、
秘密の送信の後でアクセス装置は加入者を遠隔通信ネットワーク及び/又はサービスへのアクセスを有する遠隔通信加入者のリストに登録し、アクセス装置は遠隔通信ネットワーク及び/又はサービスへのアクセスをリストに登録された加入者のみに許可する。

アクセス装置は遠隔通信端末から受け取った証明書、アイデンティティ及びリプレイプロテクションを遠隔通信ネットワークのネットワークマネジメント装置に送信し、このネットワークマネジメント装置は認証装置によって検査を実施させられ、検査がポジティブな場合には、秘密をアクセス装置に送信し、さらにこのアクセス装置を介して遠隔通信端末に送信する。

認証装置の検査の結果はネットワークマネジメント装置からサービス管理装置に通知される。

認証エンティティはアクセス装置とは異なるネットワークに配置される。

認証装置はアクセス装置と同じ遠隔通信ネットワークに配置される。

鍵ペアのプライベート鍵は遠隔通信端末の遠隔通信加入者アイデンティティモジュールだけに格納されている。

遠隔通信ネットワークはインターネットプロトコルネットワークである。

遠隔通信ネットワークはセルラー移動無線ネットワークである。

遠隔通信加入者アイデンティティモジュールに対して、複数の証明書、とりわけ属性証明書が使用可能であり、属性証明書のポジティブな検査がそれぞれ遠隔通信端末に少なくとも１つタイプのトランザクション又はその他のサービス又は資格を許可する。

検査がポジティブである場合、遠隔通信端末に第三者により遠隔通信ネットワークを介して提供されるトランザクション又はサービスの利用が許される。

遠隔通信加入者アイデンティティモジュールは公開鍵に適合するプライベート鍵を格納しており、公開鍵により暗号化された秘密の復号化のために使用する。

次に実施例の記述を図面に基づいて示す。この場合、
図１は本発明の資格検査を概略的に示す。

図１は遠隔通信端末１（モバイルノードＭＮ、例えばＧＳＭ、ＵＭＴＳなどのためのセルラー移動無線端末）とこれに接続された（例えばこれに挿入可能な）遠隔通信加入者アイデンティティモジュール２（例えばＳＩＭ、Ｗ−ＳＩＭ、Ｕ−ＳＩＭのＵＩＣＣなど）、訪問される遠隔通信ネットワーク３（例えば移動遠隔通信ネットワークのインターネットプロトコルネットワークなど）とこの遠隔通信ネットワーク３へのアクセス装置４（ＡＰ＝Access Point）とネットワークマネジメント装置５（ＮＭＴ＝Network Management Tool）及びアクセス管理エンティティ６（ＰＤＰ＝Policy Decision Point）を示している。遠隔通信端末１のユーザが利用したい遠隔通信ネットワーク３から、認証装置７が、遠隔通信端末１に格納されたアイデンティティデータ（ＭＳＩＳＤＮなど）、証明書の検査のために及びサービスの実施に関する遠隔通信加入者１の所属のステータスデータの問い合わせのためにコンタクトされる。この認証装置７はこの装置により生成された証明書のならびにこの証明書に割り当てられたステータスデータの公的にアクセス可能なディレクトリを（同じ遠隔通信ネットワーク３又は別の遠隔通信ネットワーク８又は別のプロバイダ又は遠隔通信ネットワーク３のエレメントによってアクセス可能なトラストセンタにおいて）提供する。上記のサービスは例えばトランスポートサービス、とりわけ遠隔通信ネットワーク３自体の利用及び/又は例えば位置に関するサービスのような応用サービス及び/又は遠隔通信ネットワーク３を介するプロバイダ９との例えば注文、振替などのようなトランザクションを含む。

遠隔通信端末１のユーザは、ネットワーク３のプロバイダ及び/又は遠隔通信ネットワーク３の内部の又は遠隔通信ネットワーク３の外部の例えば自分のサービスを遠隔通信ネットワーク３を介してのみ提供する遠隔通信ネットワークから独立している第３者のプロバイダ９に対して、３又は９のプロバイダのサービスの利用のために自分の資格を証明したいのであり、すなわち認証及び/又は許可を実施したい。この認証及び/又は許可は、アイデンティティデータ（ＭＳＩＳＤＮなど）及び遠隔通信加入者１（乃至は遠隔通信加入者アイデンティティモジュール２）の資格が検査されるやいなや、遠隔通信ネットワーク３又はサービスのプロバイダ９に対して（例えばＮＭＴ５によって）行われる。アイデンティティデータ及び遠隔通信加入者１の資格の検査はこの場合この遠隔通信加入者１の遠隔通信加入者アイデンティティモジュール２に格納された１つ又は複数の証明書の検査によってならびに同様に加入者アイデンティティモジュール２に格納された非対称（ＰＫＩベースの）鍵ペアのプライベート鍵を使用して行われる。この検査は、例えば遠隔通信加入者端末１の遠隔通信ネットワーク３へのログインの試みの際にＮＭＴ、アクセス装置ＡＰ４及び遠隔通信加入者端末１の間の認証検査方法の枠内で１つの証明書/複数の証明書の検査及び割り当てられたステータスデータの問い合わせによって認証装置７において実施される。ＮＭＴはＣＡ７におけるＯＣＳＰ又はＣＲＬ問い合わせによって証明書の有効性をベリファイする。

遠隔通信加入者アイデンティティモジュール２がアクセス装置４に対して認証されたい場合には、この遠隔通信加入者アイデンティティモジュール２はＰＩＮの入力の後で又は遠隔通信加入者に固有のその他の入力（フィンガープリントなど）の後で、アクセス装置４に、例えばチャレンジナンバーの伝送によるアクセス装置４のチャレンジに対して、遠隔通信加入者アイデンティティモジュールの又は端末の及び/又はユーザのアイデンティティに関するアイデンティティデータ、アイデンティティデータ及び/又は割り当てられた資格データ及び非対称鍵ペアの公開鍵から認証装置７によってのみ知られている証明書生成方法で生成可能な１つ又は複数の証明書、ならびに、第３者による横取りされた問い合わせの悪用的反復に対する遠隔通信加入者アイデンティティモジュールの中のプライベート鍵により署名された保護（リプレイプロテクション、ｎｏｎｃｅ）を送信する。アクセスポイント（ＡＰ４）は、正確な送信（例えばチャレンジが十分に最近である、ｎｏｎｃｅが正確である及び加入者アイデンティティモジュールに格納されたプライベート鍵により署名されている）の検査の後で１つの/複数の証明書をネットワーク３の部分又はネットワーク３全体を担当するネットワークマネジメント装置５（ＮＭＴ＝ネットワークマネジメントツール）へとステップ１１において伝達する。

ネットワークマネジメント装置５は１つの/複数の証明書をステップ１２において認証装置７（ＣＡ＝Certification Authority）に送信し、この認証装置７は例えばＯＣＳＰレスポンダ−によって及び撤回された証明書のリスト（certificate revocation list, ＣＲＬ）を使用してこの/これらの証明書の有効性及び提供されたアイデンティティデータの正確さ及び場合によっては資格を検査し、この/これらの証明書のステータス（例えば有効/無効など）ならびに場合によっては遠隔通信加入者の資格に関する情報を与える。認証装置がその既知の方法によって証明書からアイデンティティデータを生成することができる場合には、この証明書はアイデンティティデータの正しさを証明する。

この/これらの証明書から認証装置７によって公開鍵及び遠隔通信加入者１、２及び/又は移動無線機器のアイデンティティ/資格が獲得され、さらにステータス情報（証明書は期間切れになっていない、撤回されてない、資格など）がもとめられる場合、証明書のステータスは認証装置７からネットワーク３のネットワークマネジメント装置５に通知される（１３）。ネットワークマネジメント装置５は通知されたステータスデータ及び資格に基づいてＭＮ１の資格の範囲に亘って遠隔通信ネットワーク３のサービス及びリソースを利用することを決定し、これをステップ１４においてアクセス管理エンティティＰＤＰ６に通知する。次いで、この決定に相応して、ＰＤＰ６は相応のポリシーを遠隔通信加入者１のためのＡＰ４に伝送することによって遠隔通信ネットワーク３の利用をリリースするか、又は、この遠隔通信ネットワーク３の利用はＮＭＴ５の完全にネガティブな決定においてはさらに阻止されつづけるかである。

ネットワークマネジメント装置５は中央でネットワーク３に関して第３者９の問い合わせに対して、移動無線機器１が瞬時に認証装置７から資格があると見なされるのか及びどのサービスなどに対して移動無線機器１が瞬時に認証装置７から資格があると見なされるのかを通知することができる。さらに、ポジティブな証明書ステータス（証明書は有効など）において、ネットワーク３において使用される暗号化方法によってＮＭＴ５により生成された秘密（例えばセッションキー）がアクセス装置４に送信され、そこで復号化される。さらに、同じ秘密がネットワークマネジメント装置５によって遠隔通信アイデンティティモジュール２の公開鍵によって暗号化される。この公開鍵をネットワークマネジメント装置は端末１のログインの開始時にアクセス装置４を介してステップ１０において受け取ることができる。さらに、ＮＭＴ５はそれ自身の証明書をＡＰ４を介してＭＮ１に伝送することができる。次いで、アクセス装置４によってこの装置４に既知の（遠隔通信ネットワークに設けられた）鍵によってこの秘密が復号化され、次いでステップ１６においてまだ遠隔通信加入者アイデンティティモジュール２の公開鍵により暗号化されている秘密が遠隔通信加入者アイデンティティモジュール２に伝送される。この遠隔通信加入者アイデンティティモジュール２には、上記の公開鍵に所属するプライベート鍵が格納されており、この秘密を復号化するために利用される。次いで、この秘密は例えば端末１とアクセス装置４との間の機密通信のために使用される。

アクセス装置４はこの加入者を遠隔通信ネットワーク３及び/又はサービス９へのアクセスを有する遠隔通信加入者のリストに登録し、この遠隔通信ネットワーク及び/又はサービス９へのアクセスをリストに登録された加入者だけに許可する。

さらに、遠隔通信加入者アイデンティティモジュール２を有する遠隔通信端末１は第３者９において例えば１つの/複数の証明書が許可することに応じて更に別のサービス及びリソースを使用し、商品を注文し、電子支払いなどをすることができ、この第３者９は遠隔通信ネットワーク３の装置ＮＭＴ５で資格の程度を確認されるか又はＣＡ７（上掲）に照会する。

本発明の資格検査を概略的に示す。

符号の説明

１ 遠隔通信端末ＮＭ
２ 遠隔通信加入者アイデンティティモジュールＩＭ
３ 遠隔通信ネットワーク
４ アクセス装置（アクセスポイント）ＡＰ
５ ネットワークマネジメント装置ＮＭＴ
６ アクセス管理エンティティＰＤＰ
７ 認証装置ＣＡ
８ 別の遠隔通信ネットワーク
９ 第３者、サービス

Claims (13)

1. サービス（９）の使用及び/又は遠隔通信ネットワークの利用のための遠隔通信端末（１）の加入者の資格の検査のための方法において、
   遠隔通信ネットワーク（３）のアクセス装置（４）は遠隔通信端末（１）から少なくとも１つの証明書及び１つのアイデンティティデータを受け取り（１０）、
   その後で、ネットワークマネジメント装置（ＮＭＴ５）又は認証装置（７）は前記証明書が前記アイデンティティデータの正しさを証明しポジティブステータスを有するかどうか検査し、
   イエスの場合には、前記アクセス装置（４）には、少なくとも１つの公開鍵によって暗号化されて前記遠隔通信端末（１、２）にも送信される秘密が送信され、前記アクセス装置（４）及び前記遠隔通信端末（１，２）に送信されるこの秘密は前記ネットワークマネジメント装置（ＮＭＴ５）によりその都度生成されるセッションキーであり、
   前記秘密は前記遠隔通信端末（１，２）と前記アクセス装置（４）との間の機密通信のためにも使用されることを特徴とする、サービス（９）の使用及び/又は遠隔通信ネットワークの利用のための遠隔通信端末（１）の加入者の資格の検査のための方法。
2. 前記秘密の送信の後でアクセス装置（４）は加入者を遠隔通信ネットワーク（３）及び/又はサービス（９）へのアクセスを有する遠隔通信加入者のリストに登録し、
   前記アクセス装置（４）は前記遠隔通信ネットワーク（３）及び/又は前記サービス（９）へのアクセスを前記リストに登録された加入者のみに許可することを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. アクセス装置（４）は遠隔通信端末（１）から受け取った証明書、アイデンティティ及びリプレイプロテクションを遠隔通信ネットワーク（３）のネットワークマネジメント装置（５）に送信し、該ネットワークマネジメント装置（５）は認証装置（７）によって検査を実施させられ、検査がポジティブな場合には、秘密を前記アクセス装置（４）に送信し、さらに該アクセス装置（４）を介して遠隔通信端末（１）に送信する（１５、１６）ことを特徴とする、請求項１又は２記載の方法。
4. 認証装置（７）の検査の結果はネットワークマネジメント装置（５）からサービス管理装置（６）に通知されることを特徴とする、請求項１〜３のうちの１項記載の方法。
5. 認証エンティティ（７）はアクセス装置（４）とは異なるネットワークに配置されることを特徴とする、請求項１〜４のうちの１項記載の方法。
6. 認証装置（７）はアクセス装置（４）と同じ遠隔通信ネットワークに配置されることを特徴とする、請求項１〜４のうちの１項記載の方法。
7. 鍵ペアのプライベート鍵は遠隔通信端末（１）の遠隔通信加入者アイデンティティモジュール（２）だけに格納されていることを特徴とする、請求項１〜６のうちの１項記載の方法。
8. 遠隔通信ネットワークはインターネットプロトコルネットワークであることを特徴とする、請求項１〜７のうちの１項記載の方法。
9. 遠隔通信ネットワークはセルラー移動無線ネットワークであることを特徴とする、請求項１〜８のうちの１項記載の方法。
10. 遠隔通信加入者アイデンティティモジュールに対して、複数の証明書、とりわけ属性証明書が使用可能であり、該属性証明書のポジティブな検査がそれぞれ遠隔通信端末に少なくとも１つタイプのトランザクション又はその他のサービス又は資格を許可することを特徴とする、請求項１〜９のうちの１項記載の方法。
11. 検査（７）がポジティブである場合、遠隔通信端末に第３者（９）により遠隔通信ネットワーク（３）を介して提供されるトランザクション又はサービスの利用が許されることを特徴とする、請求項１〜１０のうちの１項記載の方法。
12. 遠隔通信加入者アイデンティティモジュール（２）は公開鍵に適合するプライベート鍵を格納しており、前記公開鍵により暗号化された秘密の復号化のために使用することを特徴とする、請求項１〜１１のうちの１項記載の方法。
13. とりわけ請求項１〜１２のうちの１項記載の方法を実施するための遠隔通信ネットワークにおいて、
    該遠隔通信ネットワークは以下のものを有する、すなわち、
    遠隔通信端末（１）から送信（１０）された少なくとも１つの証明書及び１つのアイデンティティデータを受信するためのアクセス装置（４）を有し、
    前記証明書が前記アイデンティティデータの正しさを証明しポジティブステータスを有するかどうか検査するためのネットワークマネジメント装置（ＮＭＴ５）又は認証装置（７）を有し、検査がイエスの場合には、前記ネットワークマネジメント装置（ＮＭＴ５）が前記アクセス装置（４）及び前記遠隔通信端末（１，２）に送信される秘密をセッションキーとしてその都度生成し、前記秘密は前記遠隔通信端末（１，２）と前記アクセス装置（４）との間の機密通信のためにも使用されることを特徴とする、とりわけ請求項１〜１２のうちの１項記載の方法を実施するための遠隔通信ネットワーク。

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